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　　0引言

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提升，科學(xué)技術(shù)的提高，鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用越來(lái)越普遍。但是，由于鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量而產(chǎn)生的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題與安全故事和隱患，也引起了大家的關(guān)注。本文結(jié)合具體工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的焊接施工實(shí)踐，總結(jié)與探討如何進(jìn)行工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝的焊接質(zhì)量控制。

　　1問(wèn)題綜述

　　根據(jù)調(diào)查、研究得出結(jié)論：工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝中焊接質(zhì)量問(wèn)題主要存在以下幾個(gè)方面：

　　1)焊接變形。焊接變形包括縱、橫向收縮、彎曲變形、角變形的扭曲變形等，焊接變形主要是由于焊接受熱不均所至，它不僅可以改變鋼結(jié)構(gòu)外觀形狀、幾何尺寸、降低裝配質(zhì)量,甚至有時(shí)會(huì)降低結(jié)構(gòu)的承載能力,使構(gòu)件質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)和使用要求。同時(shí)，為矯正這些變形，往往要花費(fèi)大量工時(shí)。矯正復(fù)雜變形，矯正工作量有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)焊接工作量，如果很?chē)?yán)重的殘余變形，經(jīng)矯正后也無(wú)法達(dá)到使用要求，或根本無(wú)法矯正時(shí)就只能報(bào)廢。

　　2)殘余應(yīng)力與殘余變形。在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，由于焊接溫度的不均勻變化和對(duì)焊接變形的校正，均使構(gòu)件產(chǎn)生殘余應(yīng)力;焊接溫度的不均勻變化和框架對(duì)構(gòu)件的約束作用，亦使其產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形。對(duì)于多跨鋼框架，梁柱節(jié)點(diǎn)的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，將在梁的軸線(xiàn)方向上積累，前一根梁焊接產(chǎn)生的變形，使后一根梁預(yù)留的焊縫坡口寬度增加，為填補(bǔ)坡口，需增加焊縫的寬度，因而產(chǎn)生更大的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，如此逐跨地積累，使框架最終產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力和殘余變形。焊接殘余應(yīng)力的存在，雖不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的塑性極限強(qiáng)度,但會(huì)降低構(gòu)件的剛度,影響其彈性極限承載力;且殘余變形的存在，使框架的二階效應(yīng)增加。

　　3)突發(fā)性斷裂。突發(fā)性斷裂在鋼結(jié)構(gòu)安裝施工中時(shí)有發(fā)生。其特點(diǎn)是突然發(fā)生，其斷口呈整齊的切割面狀，這種斷裂極具破壞性與危險(xiǎn)性，往往施工人員還沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)事故就發(fā)生了。究其原因，一般是焊接電流增大或焊接速度降低，從而使焊接線(xiàn)能量增大，導(dǎo)致熱影響區(qū)的晶粒變得粗大(即生成粗大的鐵素體和珠光體)，從而使該區(qū)域的韌性大大降低，引發(fā)突發(fā)性斷裂。

　　4)其他焊接質(zhì)量缺陷。如焊縫咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、未焊透等質(zhì)量問(wèn)題。

　　2質(zhì)量控制的實(shí)踐

　　2.1焊接質(zhì)量控制措施

　　根據(jù)ISO9001質(zhì)量體系控制標(biāo)準(zhǔn)，我們?cè)趯?shí)施本焊接工程中對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)采取了以下控制措施：

　　(1)對(duì)“人”的控制。“人”———主要是指操作者及檢驗(yàn)、試驗(yàn)者。按照ISO9001質(zhì)量體系相關(guān)條款要求，首先，對(duì)焊接人員、無(wú)損檢測(cè)人員的資格及能力進(jìn)行鑒定，包括檢查資格證書(shū)是否有效，檢查資格證書(shū)所注明的允許操作范圍，是否與目前即將開(kāi)始的工程要求相一致，如焊接母材、焊接方法、焊接位置是否與焊工合格證所注明的相一致;其次，進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)。例如，為確保施工質(zhì)量，參加本次焊接施工的焊工全部按照J(rèn)GJ 81-91《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》第八章“焊工考試”的規(guī)定，進(jìn)行了考試并取得合格證，才進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接。

　　(2)對(duì)“機(jī)”的控制。“機(jī)”———是指焊接設(shè)備、烘干設(shè)備和無(wú)損檢測(cè)設(shè)備。施工前，我們均對(duì)相關(guān)設(shè)備預(yù)先鑒定和檢查。如，焊接設(shè)備預(yù)先的鑒定與檢查就包括：焊機(jī)的型號(hào)是否與焊接工藝要求匹配，焊接的電流、電壓是否穩(wěn)定，焊機(jī)電流的調(diào)整效果，焊機(jī)上的監(jiān)測(cè)儀表是否有效等;對(duì)無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的鑒定與檢查內(nèi)容主要有:設(shè)備能力是否與焊件檢測(cè)的要求相匹配，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常等。

　　(3)對(duì)“料”的控制。“料”———主要指焊接母材、焊接材料(焊條、焊劑、焊絲)等。對(duì)“料”的控制主要包括：焊接材料合格證、質(zhì)量證明、外觀質(zhì)量、包裝、標(biāo)識(shí)等的驗(yàn)證，必要時(shí)還需進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

　　(4)對(duì)“法”的控制。“法”———主要是指焊接工藝，包括焊接工藝評(píng)定和焊接施工技術(shù)方案。這是我們焊接質(zhì)量控制的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。對(duì)于焊接工藝評(píng)定，我們首先是編制并確定了焊接工藝，并在此基礎(chǔ)上確定預(yù)熱、后熱及層間溫度、電特性(電流種類(lèi)、極性、焊接電流、焊接電壓)、操作特性(焊接速度、擺動(dòng)否、擺動(dòng)參數(shù)、焊接層次)等。

　　對(duì)于焊接施工技術(shù)方案，由焊接技術(shù)人員編制，并貫徹具體焊接操作方法及注意事項(xiàng)。主要包括焊接材料及其烘干要求、焊接順序、焊接層次、預(yù)后熱及層間溫度、不同焊接位置時(shí)的焊接線(xiàn)能量(焊接電流、電壓、焊接速度)等。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，還對(duì)關(guān)鍵部件的焊接進(jìn)行了重點(diǎn)監(jiān)控。例如，主梁的對(duì)接焊縫焊接，由于主梁的對(duì)接接頭為階梯形接頭，故其焊接順序?yàn)椋合群附觽?cè)焊縫，再焊接仰焊縫和平焊縫，最后焊接橫向焊縫。在焊接對(duì)接焊縫時(shí)須先用直徑Φ3.2mm的焊條做打底焊接;然后再用直徑Φ4.0mm的焊條做填充焊接;用Φ3.2mm的焊條蓋面。在安裝的過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)不要隨意增加對(duì)接接頭之間的間隙，控制好坡口角度，減少熔敷金屬截面積。在橫向焊縫與平面焊縫、側(cè)面焊縫和仰焊縫的交接處設(shè)置引弧板，以消除起弧和落弧帶來(lái)的缺陷。特別是在進(jìn)行立焊縫焊接中要注意兩點(diǎn)：

　　1)在進(jìn)行打底焊接時(shí)，要適當(dāng)增加熔敷金屬的厚度，增加焊接線(xiàn)能量，以增大鋼板的受熱范圍，防止焊后鋼板冷卻過(guò)快而導(dǎo)致焊縫開(kāi)裂;

　　2)立焊縫成形后，必須等焊縫冷卻至環(huán)境溫度后，再焊接仰焊縫和平焊縫。周詳?shù)暮附臃桨福�確保了主梁焊接的質(zhì)量。又如，針對(duì)焊接殘余變形和殘余應(yīng)力問(wèn)題，我們采用熱加工法和機(jī)械矯正法來(lái)矯正變形。熱加工法矯正變形的關(guān)鍵是正確使用火焰和溫度，加熱的溫度宜為750～900℃，此時(shí)的鋼板顏色表現(xiàn)為暗紅色，但是同一部位加熱矯正次數(shù)不得超過(guò)2次，并應(yīng)緩慢冷卻，不得用水驟冷。機(jī)械矯正法是用千斤頂來(lái)矯正變形的方法，把千斤頂放置在變形鋼梁的一側(cè)，其基座放置在剛度較大的梁上，然后通過(guò)千斤頂對(duì)變形的梁施加外力，使鋼梁回到適宜的位置，讓這種狀態(tài)保留一定時(shí)間后，再卸下千斤頂。結(jié)果焊接殘余變形和殘余應(yīng)力消除取得比較好的效果。

　　(5)對(duì)“環(huán)”的控制。“環(huán)”———是指焊接操作環(huán)境，包括氣候環(huán)境和工作環(huán)境。氣候環(huán)境包括溫度、濕度、風(fēng)速等;工作環(huán)境包括工件表面干燥及清潔程度(有無(wú)油污、鐵銹)等。

　　上述五個(gè)方面因素如果發(fā)生變化，應(yīng)再次確認(rèn)其是否仍然符合要求。實(shí)施焊接全過(guò)程的連續(xù)監(jiān)控的目的，就是確保影響焊接質(zhì)量的諸因素始終處于控制之中，從而確保焊接質(zhì)量符合要求。例如，焊接操作人員發(fā)生了變化，應(yīng)重新審核新增人員的資格及能力是否符合相應(yīng)的要求。特別是對(duì)重要節(jié)點(diǎn)、承重梁等的埠接，還應(yīng)在實(shí)地測(cè)量焊接操作時(shí)的電流、電壓以及焊接速度的同時(shí)，立即計(jì)算出其焊接線(xiàn)能量，以便發(fā)現(xiàn)線(xiàn)能量超出規(guī)定范圍時(shí)，能立即通知焊工調(diào)整焊接參數(shù)。

　　3結(jié)束語(yǔ)

　　結(jié)合以上所述，通過(guò)對(duì)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)方面對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行控制，以及全程質(zhì)量監(jiān)控，使工程順利完工，并如期投入使用。并保證各項(xiàng)使用功能保持良好，焊接工程質(zhì)量也就得到充分的肯定。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]戴為志,黃明鑫,蘆廣平,高良、,賈寶華,張偉.國(guó)家體育場(chǎng)(鳥(niǎo)巢)鋼結(jié)構(gòu)安裝工程焊接技術(shù)[J].電焊機(jī),2008(4)：5-7.